功率输出级电路三.pptVIP

（优选）功率输出级电路三 当前第1页\共有42页\编于星期日\20点 导通角： ?=? 乙类： ? 导通角： ? ? 丙类： ? 导通角： ? ?2? ? ICQ 甲乙类： ? 导通角： ?=2? ICQ 甲类： 三极管的工作状态： 为提高效率和改善失真，三极管可工作在不同的静态工作点， 根据导通时间可分为如下四个状态，如图所示。 当前第2页\共有42页\编于星期日\20点 一、甲类功率输出级 T1 ----射极跟随输出级 T2 ----恒流源偏置电路，可提供ICQ ，并作为T1发射极有源负载电阻 常采用共射组态甲类功率输出级 电路如图。 特点： AI高，输入阻抗高，输出阻抗低。所以它既具有较大的功 率又有很强的带载能力。 η＝Po/ PDc=25% 实际η＝10％～20％ 可见甲类工作状态的效率极低：原因是静态工作点的存在。 当前第3页\共有42页\编于星期日\20点 二、乙类功率输出级 原理：当Ui为正弦信号正半周， T2截止， T1导通， Uo随Ui变化； 图6-28(a) 互补对称乙类推挽输出级 (一)乙类推挽输出级工作原理 1.互补对称乙类推挽输出级 结构： 由T1（NPN管）和T2 （ PNP管）分别与负载RL连成射极跟随器， T1 、 T2管的输出特性对称。 故输出完整波形。 当Ui为正弦信号负半周， T1截止， T2导通， Uo随Ui变化： 当前第4页\共有42页\编于星期日\20点 图6-29 乙类输出特性 （二）乙类推挽输出级的功率分析 Uom = Ec- Uce1 忽略三极管的饱和压降，Uom ?Ec: 1.交流输出功率Po 负载上的最大不失真功率为: 当前第5页\共有42页\编于星期日\20点 2．电源提供的直流功率PDC 电源供给每管的直流功率为: 电源提供给双管的直流功率为: 电源提供给双管的最大直流功率为: 2PDC(单) 每管半周平均电流为： 当前第6页\共有42页\编于星期日\20点 3．功率转换效率η 当Uom = EC 时效率最大， 乙类推挽输出级的最大效率可达78.5%，考虑到损耗和改善 波形失真问题，实际?70%。 当前第7页\共有42页\编于星期日\20点 4．晶体管集电极功耗Pc 电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则消耗在三极管上，形成三极管的管耗。 令 ，可求得Pc=Pcmax时的 将此式代入上式可求得集电极最大功耗为： 当前第8页\共有42页\编于星期日\20点 5. PC与Po关系曲线（如图） P Cmax=Po η=50% O→M Po↑, PC↑; N点 Po= P omax , η= ηmax=78.5% 此时，Pc=0.273Po?0.2Po M→N Po↑? PC↓, η↑; M点 Pc与Po的关系 po PC Pc=Po,?=0.5 Pc=0.273Po ?=0.785 M N 当前第9页\共有42页\编于星期日\20点 3．功率管的选择 为了确保功率管的安全和输出功率的要求，电源及输出功率管参数的选择原则如下： 1）已知Pomax与RL，选择电源UCC，则有： 2）已知Pomax，选择管子允许的最大功耗PCM，则有： 3）管子的反向击穿电压BUCEO 当信号最大时，一管趋于饱和，而另一管趋于截止，截止管承受的最大反压为UCC－(－UCC)=2UCC，所以 4）管子允许的最大集电极电流ICM 当前第10页\共有42页\编于星期日\20点 (三)乙类推挽输出级转移特性 当前第11页\共有42页\编于星期日\20点 2.互补推挽输出级（甲乙类） T 1 --共射激励级,可提高输入信号电压幅度; T 2 ，T 3 --互补推挽输出级 T 4，T 5 --给T 2 ,T 3提供小偏压。 当前第12页\共有42页\编于星期日\20点 3.准互补推挽输出级 前面介绍的互补推挽功率输出级，在大功率应用时还存在以下问题： 输出异型管（T2、T3）的输出特性很难做到完全对称，结果造成输出波形上下不对称； 输出管的β值有限，会限制最大输出功率。 解决办法：可采用由复合管构成的准互补推挽功率输出级。 1）复合管 将两个或三个晶体管按一定的原则级联起来所构成的三端器件称做复合管或达林顿（Darlington）管。 组成复合管要遵从以下原则： （1）电流流向必须一致； （2）各极电压必须